JP4815159B2 - Method and apparatus for plating semiconductor wafers - Google Patents
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Description
集積回路、メモリセル等の半導体デバイスの製造においては、一連の製造工程を実行して、半導体ウェーハ上に特徴的な構造を形成する。半導体ウェーハは、シリコン基板上に形成された多層構造を有する集積回路デバイスを含む。各基板には、拡散領域を有するトランジスタデバイスが形成される。後続の工程では、相互接続金属線が、パターン形成されてトランジスタデバイスと電気的に接続され、所望の集積回路デバイスが形成される。さらに、パターン形成された導電層は、誘電材料によって、他の導電層から絶縁される。 In the manufacture of semiconductor devices such as integrated circuits and memory cells, a series of manufacturing steps are performed to form a characteristic structure on a semiconductor wafer. A semiconductor wafer includes an integrated circuit device having a multilayer structure formed on a silicon substrate. A transistor device having a diffusion region is formed on each substrate. In subsequent steps, the interconnect metal lines are patterned and electrically connected to the transistor device to form the desired integrated circuit device. Further, the patterned conductive layer is insulated from other conductive layers by a dielectric material.
半導体ウェーハ上に構造を形成する一連の製造工程は、半導体ウェーハの表面に材料を付加する電気メッキプロセスを含むことができる。従来、電気メッキは、ウェーハ全体を電解液に浸漬させた状態で行われる完全ウェーハ電気メッキプロセスを用いて行なわれていた。従来の電気メッキプロセス中、ウェーハは、正に帯電した陽極板に対して負の電位に維持され、陽極板は、実質的にウェーハと等しいサイズとされた。陽極板も、電解液中に浸漬され、ウェーハに近接した平行な位置に維持される。 A series of manufacturing steps to form a structure on a semiconductor wafer can include an electroplating process that adds material to the surface of the semiconductor wafer. Conventionally, electroplating has been performed using a complete wafer electroplating process performed with the entire wafer immersed in an electrolyte. During the conventional electroplating process, the wafer was maintained at a negative potential relative to the positively charged anode plate, and the anode plate was sized substantially equal to the wafer. The anode plate is also immersed in the electrolyte and maintained in a parallel position close to the wafer.
メッキプロセス中、ウェーハは、陰極の役割を果たす。したがって、ウェーハは、多数の電極と電気的に接続させる必要がある。多数の電極は、ウェーハ全体で均一な電流分布を達成するために、ウェーハの周囲に均一に分布させる必要があり、ほぼ同等の接触抵抗を有する必要がある。完全ウェーハ電気メッキプロセッサにおいて、ウェーハ全体の電流分布が不均一であると、ウェーハ全体に不均一なメッキ厚が発生する可能性がある。 During the plating process, the wafer acts as a cathode. Therefore, the wafer needs to be electrically connected to a large number of electrodes. In order to achieve a uniform current distribution across the wafer, a large number of electrodes must be distributed uniformly around the wafer and have approximately the same contact resistance. In a full wafer electroplating processor, if the current distribution across the wafer is non-uniform, there may be a non-uniform plating thickness across the wafer.
従来の完全ウェーハ電気メッキプロセッサは、ウェーハの表面に材料を堆積させることが可能だが、半導体ウェーハ製造工程における材料の堆積に応用可能な電気メッキ技術における改良の研究及び開発を継続する必要性は、常に存在する。 While conventional full wafer electroplating processors can deposit material on the surface of the wafer, the need to continue research and development of improvements in electroplating technology applicable to material deposition in the semiconductor wafer manufacturing process, Always exists.
一実施態様では、半導体ウェーハを電気メッキする装置が開示される。本装置は、ウェーハを保持するように構成されたウェーハ支持部を含む。本装置は、さらに、ウェーハ支持部の外周に近接した第一の位置に配置された第一の電極を含む。第一の電極は、ウェーハ支持部に保持されるウェーハとの電気的な接続及び断絶のために移動させることができる。本装置は、さらに、ウェーハ支持部の外周に近接した第二の位置に配置された第二の電極を含む。第二の位置は、ウェーハ支持部に関して、第一の位置の略反対側にある。第二の電極は、ウェーハ支持部に保持されるウェーハとの電気的な接続及び断絶のために移動させることができる。装置は、さらに、ウェーハ支持部に保持されるウェーハの上面の上方に配置されるように構成された陽極を含む。陽極は、ウェーハの上面と略平行であり、ウェーハの上面に近接するように構成された矩形の表面領域を含む。矩形の表面領域は、ウェーハの直径以上の第一の寸法を有する。矩形の表面領域は、さらに、ウェーハの直径未満である第二の寸法によって定められる。加えて、陽極とウェーハ支持部は、ウェーハがウェーハ支持部に保持される場合に、陽極がウェーハの上面の全体を横断できるように、第一の電極と第二の電極とを結ぶ方向に、相対的に移動するように構成される。 In one embodiment, an apparatus for electroplating a semiconductor wafer is disclosed. The apparatus includes a wafer support configured to hold a wafer. The apparatus further includes a first electrode disposed at a first position proximate to the outer periphery of the wafer support. The first electrode can be moved for electrical connection and disconnection from the wafer held by the wafer support. The apparatus further includes a second electrode disposed at a second position proximate to the outer periphery of the wafer support. The second position is substantially opposite the first position with respect to the wafer support. The second electrode can be moved for electrical connection and disconnection from the wafer held by the wafer support. The apparatus further includes an anode configured to be disposed above the upper surface of the wafer held by the wafer support. The anode includes a rectangular surface region configured to be substantially parallel to the upper surface of the wafer and proximate to the upper surface of the wafer. The rectangular surface region has a first dimension that is greater than or equal to the diameter of the wafer. The rectangular surface area is further defined by a second dimension that is less than the diameter of the wafer. In addition, the anode and the wafer support are in a direction connecting the first electrode and the second electrode so that the anode can traverse the entire upper surface of the wafer when the wafer is held on the wafer support. It is configured to move relatively.
別の実施態様では、半導体ウェーハを電気メッキする装置が開示される。本装置は、ウェーハを保持するように構成されたウェーハ支持部を含む。本装置は、さらに、ウェーハ支持部の外周に近接した第一の位置に配置された第一の電極を含み、第一の位置は、ウェーハ支持部の第一の半外周に沿って存在する。第一の電極は、さらに、ウェーハ支持部に保持されるウェーハと電気的に接触するように移動可能に構成される。本装置は、さらに、ウェーハ支持部の外周に近接した第二の位置に配置された第二の電極を含み、第二の位置は、ウェーハ支持部の第二の半外周に沿って存在する。ウェーハ支持部の第二の半外周は、ウェーハ支持部の第一の半外周を除く。第二の電極は、さらに、ウェーハ支持部に保持されるウェーハと電気的に接触するように移動可能に構成される。加えて、本装置は、ウェーハ支持部に保持されるウェーハの上面の上方に配置されるように構成された陽極を含む。陽極は、ウェーハの上面と略平行であり、ウェーハの上面に近接するように構成された矩形の表面領域を含む。矩形の表面領域は、ウェーハの直径以上の第一の寸法と、ウェーハの直径未満である第二の寸法とを有する。さらに、陽極とウェーハ支持部は、ウェーハがウェーハ支持部に保持される場合に、陽極がウェーハの上面の全体を横断できるように、第一の電極と第二の電極とを結ぶ方向に、相対的に移動するように構成される。 In another embodiment, an apparatus for electroplating a semiconductor wafer is disclosed. The apparatus includes a wafer support configured to hold a wafer. The apparatus further includes a first electrode disposed at a first position proximate the outer periphery of the wafer support, the first position being along the first semi-perimeter of the wafer support. The first electrode is further configured to be movable so as to be in electrical contact with the wafer held by the wafer support. The apparatus further includes a second electrode disposed at a second position proximate to the outer periphery of the wafer support, the second position being along the second semi-perimeter of the wafer support. The second semi-perimeter of the wafer support part excludes the first semi-perimeter of the wafer support part. The second electrode is further configured to be movable so as to be in electrical contact with the wafer held by the wafer support. In addition, the apparatus includes an anode configured to be disposed above the upper surface of the wafer held by the wafer support. The anode includes a rectangular surface region configured to be substantially parallel to the upper surface of the wafer and proximate to the upper surface of the wafer. The rectangular surface region has a first dimension that is greater than or equal to the diameter of the wafer and a second dimension that is less than the diameter of the wafer. In addition, the anode and the wafer support are relative to each other in the direction connecting the first electrode and the second electrode so that the anode can traverse the entire top surface of the wafer when the wafer is held on the wafer support. Configured to move.
別の実施態様では、半導体ウェーハ電気メッキシステムが開示される。本システムは、ウェーハを保持するように定められたウェーハ支持構造を含む。本システムは、さらに、第一の位置から第二の位置へウェーハ支持構造上を横断するように構成された陽極を含む。第一の位置及び第二の位置のそれぞれは、ウェーハ支持構造の外周の外部にあり、ウェーハ支持構造の外周に近接する。陽極は、さらに、ウェーハがウェーハ支持構造に保持される場合に、陽極の水平面とウェーハの上面との間の電気メッキ溶液のメニスカスに接触するように構成される。陽極の水平面は、ウェーハ支持構造に保持されるウェーハを横切る第一の弦に沿って延びる矩形の領域を有する。さらに、第一の弦は、第一の位置から第二の位置へ延びる第二の弦と略垂直である。本システムは、さらに、ウェーハがウェーハ支持構造に保持される場合に、第一の位置に略近接した第一の接触位置において、ウェーハと電気的に接触するように移動可能に構成された第一の電極を含む。加えて、本システムは、ウェーハがウェーハ支持構造に保持される場合に、第二の位置に略近接した第二の接触位置において、ウェーハと電気的に接触するように移動可能に構成された第二の電極を含む。 In another embodiment, a semiconductor wafer electroplating system is disclosed. The system includes a wafer support structure defined to hold a wafer. The system further includes an anode configured to traverse the wafer support structure from the first location to the second location. Each of the first position and the second position is outside the outer periphery of the wafer support structure and is close to the outer periphery of the wafer support structure. The anode is further configured to contact the meniscus of the electroplating solution between the horizontal surface of the anode and the top surface of the wafer when the wafer is held on the wafer support structure. The horizontal surface of the anode has a rectangular area that extends along a first chord that traverses the wafer held by the wafer support structure. Further, the first string is substantially perpendicular to the second string extending from the first position to the second position. The system is further configured to be movable to be in electrical contact with the wafer at a first contact position substantially proximate to the first position when the wafer is held on the wafer support structure. Electrode. In addition, the system is configured to be movable in electrical contact with the wafer at a second contact position substantially proximate to the second position when the wafer is held on the wafer support structure. Includes two electrodes.
別の実施態様では、半導体ウェーハを電気メッキする方法が開示される。本方法は、第一の電極を第一の位置でウェーハに当接させる工程を含む。本方法は、さらに、第二の位置から第一の位置に向かって、陽極をウェーハの上面において横断させる工程を含む。第二の位置は、ウェーハの上面を横断する中心線に対して第一の位置の反対側にある。陽極とウェーハの上面との間に電気メッキ溶液のメニスカスを形成する工程が、さらに実行される。メニスカスの形成により、メニスカスを介して、陽極と第一の電極との間に電流を流すことが可能となる。本方法は、さらに、陽極が第二の位置からウェーハの上面を十分な距離だけ横断した時に、第二の位置において第二の電極をウェーハに当接させる工程を含む。第二の電極をウェーハに当接させる工程により、メニスカスを介して、陽極と第二の電極との間に電流を流すことが可能となる。第二の電極をウェーハに当接させる工程の後、本方法は、第一の電極をウェーハから切り離す別の工程を含む。方法は、ウェーハの上面において、陽極の横断を完了する工程に続く。 In another embodiment, a method for electroplating a semiconductor wafer is disclosed. The method includes contacting the first electrode to the wafer at a first position. The method further includes traversing the anode at the upper surface of the wafer from the second location toward the first location. The second position is opposite the first position with respect to a centerline that traverses the top surface of the wafer. A step of forming a meniscus of electroplating solution between the anode and the top surface of the wafer is further performed. By forming the meniscus, it is possible to pass a current between the anode and the first electrode via the meniscus. The method further includes contacting the second electrode against the wafer at the second position when the anode has traversed the upper surface of the wafer a sufficient distance from the second position. The step of bringing the second electrode into contact with the wafer makes it possible to pass a current between the anode and the second electrode via the meniscus. After the step of bringing the second electrode into contact with the wafer, the method includes another step of separating the first electrode from the wafer. The method continues with completing the anode traversal at the top surface of the wafer.
本発明の他の態様及び利点は、本発明を例示する添付図面と併せて、以下の詳細な説明からさらに明らかとなろう。 Other aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, illustrating by way of example the present invention.
本発明は、その更なる利点と共に、添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照することで最も良く理解され得よう。 The invention, together with further advantages thereof, may best be understood by referring to the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.
以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細について述べる。しかしながら、こうした具体的な詳細の一部又は全部がなくとも、本発明を実施し得ることは、当業者にとって明白であろう。また、本発明を不必要に曖昧にしないために、周知のプロセスステップについては詳細な説明を省略する。 In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without some or all of these specific details. In other instances, well known process steps have not been described in detail in order not to unnecessarily obscure the present invention.
図1Aは、本発明の一実施態様による、半導体ウェーハを電気メッキする装置を示す図である。装置は、ウェーハ101をしっかりと保持するように構成されたウェーハ支持部103を含む。装置は、さらに、第一の電極107A及び第二の電極107Bを含む。第一の電極107A及び第二の電極107Bのそれぞれは、ウェーハ支持部103の外周に近接して配置される。加えて、第二の電極107Bは、ウェーハ支持部103に対して第一の電極107Aの略反対側の位置に配置される。一実施態様において、第一の電極107Aは、ウェーハ支持部103の外周に近接した第一の位置に配置される。第一の位置は、ウェーハ支持部の第一の半外周に沿って存在する。さらに、同じ実施態様において、第二の電極は、ウェーハ支持部103の外周に近接した第二の位置に配置される。第二の位置は、ウェーハ支持部103の第一の半外周を除いた、ウェーハ支持部103の第二の半外周に沿って存在する。
FIG. 1A is a diagram illustrating an apparatus for electroplating a semiconductor wafer according to one embodiment of the present invention. The apparatus includes a
第一の電極107A及び第二の電極107Bのそれぞれは、矢印113A及び113Bによってそれぞれ示したように、ウェーハ101との電気的な接続及び断絶のために、移動するように構成される。ウェーハ101との接続及び断絶のための電極107A及び107Bの移動は、本質的に無数の方法で実施できると理解されたい。例えば、一実施態様において、電極107A及び107Bは、ウェーハに沿った平面において直線的に移動させることができる。別の実施態様において、電極107A及び107Bは、十分に細長い形状を有し、細長い形状がウェーハ101と同一平面上にあるように配置される。そして、電極107A及び107Bを、回転させることにより、ウェーハに接触させることができる。さらに、電極107A及び107Bの形状は、多数の異なる形状に定めることができると理解されたい。例えば、一実施態様において、電極107A及び107Bは、略矩形の形状にできる。別の実施態様において、電極107A及び107Bは、ウェーハと接触する辺がウェーハ外周の曲率に合致する曲率を有する矩形の形状としても良い。さらに別の実施態様において、電極107A及び107Bは、C字形にできる。本発明は、ウェーハとの電気的な接続及び断絶のために独立して操作可能な、少なくとも二つの電極を必要とすると理解されたい。
Each of the
図1Aの装置は、さらに、ウェーハ101の上面の上方に配置されるように構成された陽極109を含む。一実施態様において、ウェーハ101の方を向いた陽極の水平面は、ウェーハ101に対してほぼ平行である略矩形の表面領域を有するように定められる。矩形の表面領域は、ウェーハの直径以上の第一の寸法を有するように定められる。図1Aに示した図において、矩形の表面領域の第一の寸法は、ページの奥に向かって延びている。矩形の表面領域は、さらに、ウェーハの直径未満となるように定められた第二の寸法を含む。一実施態様において、第二の寸法は、ウェーハの直径より大幅に小さい。図1Aに示した図に関して、矩形の表面領域の第二の寸法は、第一の寸法が延びる方向と直角に、かつ、ウェーハ支持部103と平行に延びる。陽極109がウェーハ101の上方に配置された時、矩形の領域の第一の寸法、即ち、長寸法は、ウェーハ101を横切る第一の弦に沿って延びている。したがって、陽極109は、第一の弦の方向に、ウェーハを完全に横切るように延びることになる。さらに、矩形の領域の第二の寸法、即ち、短寸法は、ウェーハ101を横切る第二の弦の方向に延びている。第二の弦は第一の弦に対して垂直である。ウェーハ101の上方における陽極109の位置に関係なく、陽極109は、第二の弦の方向に、ウェーハを完全に横切るように延びることはないと理解されたい。
The apparatus of FIG. 1A further includes an
陽極109は、矢印115によって示したように、第二の電極107Bと第一の電極107Aとを結ぶ方向に、ウェーハ101上を移動するように構成される。すなわち、陽極109は、上記の第二の弦の方向に移動するように構成される。陽極109をウェーハ101上で移動させる際に、陽極109は、ウェーハを向いた矩形の表面領域の第一の寸法に沿った方向、即ち、長寸法に沿った方向が、移動方向に対して略垂直となるように方向付けされる。したがって、陽極109は、ウェーハ101の上面の全体を横断できる。さらに、陽極109をウェーハ101上で移動させる際に、陽極109の矩形の表面領域は、ウェーハ101の上面に近接した距離に維持される。
The
陽極109の矩形の表面領域とウェーハ101との間の距離は、陽極109がウェーハ101上を横断する際に、陽極109とウェーハ101の上面との間に電気メッキ溶液のメニスカス111を維持するために十分なものとされる。加えて、メニスカス111は、陽極109の真下の容積内に閉じ込められることができる。メニスカスの閉じ込めは、下で説明するように、様々な方法で達成できる。一実施態様において、陽極109は、固体の消耗陽極材料により形成される。この実施態様において、電気メッキ溶液のメニスカス111は、陽極の周囲に電気メッキ溶液を流動させることにより、陽極109の真下の容積に形成される。この実施態様については、さらに、図4A及び4Bを参照して後述する。別の実施態様において、陽極109は、多孔性の抵抗材料により形成される仮想陽極として定義される。この実施態様において、電気メッキ溶液のメニスカス111は、多孔性の仮想陽極を介して、陽イオンを含む電気メッキ溶液を流動させることで、仮想陽極の真下の容積に供給できる。この実施態様については、さらに、図5A及び5Bを参照して後述する。
The distance between the rectangular surface area of the
図1Aの装置の動作中、陽極109と、第一及び第二の電極107A/107Bの少なくとも一方とは、電源に電気的に接続され、その間に電位差が存在するようになると理解されたい。すなわち、電気メッキ溶液のメニスカス111が陽極109とウェーハ101との間に存在し、第一の電極107A又は第二の電極107Bのいずれかがウェーハ101に電気的に接続される時、電流は、陽極109と、接続された電極との間に流れる。陽極109と、接続された電極、即ち、107A及び/又は107Bとの間に流れる電流により、ウェーハ101の上面において電気メッキ溶液のメニスカス111に晒された部分では、電気メッキ反応が発生可能となる。
It should be understood that during operation of the apparatus of FIG. 1A, the
図1Aの装置は、さらに、陽極109及びメニスカス111が上を通過する際に、電気メッキ溶液のメニスカス111への曝露から第一の電極107A及び第二の電極107Bをそれぞれ保護するように構成された流体シールド105A及び105Bを含む。一実施態様において、第一及び第二の電極107A/107Bのそれぞれは、陽極109と電気メッキ溶液のメニスカス111とが上を通過する際に、ウェーハ101から離れる方向に移動され、それぞれの流体シールド105A/105Bの下に格納されるように制御可能である。
The apparatus of FIG. 1A is further configured to protect the
図1Bは、本発明の別の実施態様による、半導体ウェーハを電気メッキする装置を示す図である。図1Bの装置は、固定位置に維持された陽極109の下で、ウェーハ支持部103と、電極107A/107Bと、流体シールド105A/105Bとを、矢印117で示す直線方向に共に移動させる構成であることを除いて、図1Aのものに等しい。図1Bの装置の動作中、陽極109は、上述した図1Aの装置における陽極と同様に方向付けされると理解されたい。さらに、電極107A/107Bは、上述した図1Aの装置の電極と同様に、陽極109の位置に基づいて、ウェーハ101との電気的な接続及び断絶のために制御される。図1Bの装置は、ウェーハ101の上方の設備を移動する必要がないため、図1Bの装置は、ウェーハ101の上面において不要な異質粒子の堆積を容易に防止できると理解されたい。
FIG. 1B illustrates an apparatus for electroplating a semiconductor wafer according to another embodiment of the present invention. The apparatus of FIG. 1B is configured to move the
図2Aないし2Dは、本発明の一実施態様による、上述した図1Aに示す半導体ウェーハを電気メッキする装置の動作を示す一連の図である。図2Aは、電気メッキプロセスの開始直後の装置を示す。図2Aにおいて、陽極109は、ウェーハ101の上面を横断している。メニスカス111は、陽極109の下に形成される。図2Aに示したように、流体シールド105Bは、陽極がその上を通過する際に、電気メッキ溶液のメニスカス111から第二の電極107Bを保護する役割を果たす。さらに、第二の電極107Bは、ウェーハ101から電気的に断絶され、陽極109及びメニスカス111が上を通過する際に、格納位置に保持される。さらに、ウェーハ上面において陽極109の略反対側に位置決めされた第一の電極107は、ウェーハ101と電気的に接続するように位置する。したがって、電流は、陽極109から 、メニスカスを通り、ウェーハ101の上面を横断して、電極107Aへ流れる。図2Aでは、メニスカス111が陽極109の真下の容積内に概ね閉じ込められている。さらに、第一の電極107Aは、陽極109から十分な距離を持って位置しているので、第一の電極107Aは、電気メッキ溶液に晒されない。
2A to 2D are a series of diagrams illustrating the operation of the apparatus for electroplating the semiconductor wafer shown in FIG. 1A described above, according to one embodiment of the present invention. FIG. 2A shows the device immediately after the start of the electroplating process. In FIG. 2A, the
図2Bは、陽極109が図2Aに示した位置から引き続きウェーハ101上を横断する際の装置を示している。第一の電極107Aは、陽極109が第二の電極107Bから離れ、第一の電極107Aに向かって横断する際に、ウェーハ101に接続された状態を維持する。一実施態様では、陽極109及びメニスカス111が第二の電極107Bから十分な距離だけ離れ、第二の電極が電気メッキ溶液に曝露されない状態が確保されるまで、第二の電極107Bは、格納位置に維持される。
FIG. 2B shows the apparatus as the
さらに、第一の電極107A及び第二の電極107Bのウェーハ101との接続は、ウェーハ101の上面においてメニスカス111と接触する部分に存在する電流分布を最適化するために管理される。一実施態様では、陽極109がウェーハ101上を横断する際に、メニスカス111とウェーハ101との間の界面において、およそ均一な電流分布を維持することが望ましい。接続された電極、即ち、陰極から十分な距離に陽極109を維持することで、メニスカス111とウェーハ101との間の界面における電流分布を、より均一化できると理解されたい。したがって、一実施態様において、第一の電極107Aの接続から第二の電極107Bの接続への移行は、陽極109がウェーハ101の上面の中心線にほぼ近づいた時に発生する。ここで、中心線は陽極109の横断方向に対して垂直とする。
Further, the connection of the
第一の電極107Aの接続から第二の電極107Bの接続への移行中、第一の電極107Aのウェーハ101との接続は、第二の電極107Bが接続されるまで維持される。第二の電極107Bが接続された後、第一の電極は、ウェーハ101から断絶される。少なくとも一つの電極がウェーハ101に接続された状態を維持することは、電気メッキプロセスによって生成される材料の堆積における間隙又は偏りの可能性を最小化する役割を果たす。
During the transition from the connection of the
図2Cは、陽極109が第一の電極107Aに向かってウェーハ101上を引き続き横断する際に、第一の電極107Aの接続から第二の電極107Bの接続へ移行した後の装置を示す。第二の電極107Bは、ウェーハ101に接続された状態で図示されている。第一の電極107Aは、ウェーハ101から断絶され、接近する電気メッキ溶液のメニスカス111から保護されるために流体シールド105Aの下に格納された状態で図示されている。電流は、陽極109から、メニスカス111を通り、ウェーハ101の上面を横断し、第二の電極107Bへ流れる。
FIG. 2C shows the device after the transition from the connection of the
図2Dは、陽極109が第一の電極107Aに接近し、ウェーハ101上の横断の完了に近づいた際の装置を示している。流体シールド105Aは、陽極109が上を通過する際に、電気メッキ溶液のメニスカス111から第一の電極107Aを保護する役割を果たす。さらに、第一の電極107Aは、ウェーハ101から電気的に断絶され、陽極109及びメニスカス111が上を通過する際に格納位置に保持される。
FIG. 2D shows the apparatus when the
図3Aは、図2Bにおいて以前に示した、第一の電極107A、第二の電極107B、及びウェーハ101と相対的に陽極109の上面図を示す図である。上記のように、陽極109は、長寸法の方向に、ウェーハ101を完全に横切って延びる。したがって、陽極109をウェーハ101上で横断させると、ウェーハ101の上面全体が、陽極109の下に存在する電気メッキ溶液のメニスカスに晒される。さらに、図3Aの実施態様において、第一及び第二の電極107A/107Bは、矩形の形状のバーとして図示されている。しかしながら、上記のように、第一及び第二の電極107A/107Bは、電気メッキプロセスに適合する任意の適切な形状を有するように定められ得る。さらに、三つ以上の電極を装置において使用し、上記のような機能を達成できる。
3A is a diagram showing a top view of the
図3Bは、本発明の一実施態様による装置を示す。図3Bの装置は、図3Aの装置における第一の電極107A及び第二の電極107Bのそれぞれに代えて、電極のペアが使用された装置を示す図である。さらに、図3Bに示した電極のそれぞれは、代替の形状を有するものとして図示されている。このように、本発明は、多数の電極がウェーハ101の中心線に沿って、互いにほぼ対向する形で配置される限り、様々な形状の多数の電極により実施できる。さらに、本発明では、ウェーハ101の中心線に沿って対向するそれぞれの側の電極は、ウェーハ101との接触に関して独立して制御可能である必要がある。
FIG. 3B shows an apparatus according to one embodiment of the present invention. The apparatus of FIG. 3B is a diagram showing an apparatus in which a pair of electrodes is used in place of each of the
図4Aは、本発明の一実施態様における、ウェーハ101上を一方向115に横断する固体陽極109Aを示す図である。以前に述べたように、陽極109には、消耗陽極材料によって形成された固体陽極109Aを用いることができる。この実施態様において、電気メッキ溶液のメニスカス111は、固体陽極109Aの周囲に電気メッキ溶液を流動させることにより、固体陽極109Aの真下の領域へ供給される。さらに具体的には、電気メッキ溶液401は、チューブを介して、固体陽極109Aの上面の位置へ供給される。すると、電気メッキ溶液401は、トラフ405を介して、固体陽極109Aの前縁部へ流動していく。固体陽極109Aの前縁部において、電気メッキ溶液401は、コールアウト403によって示したように、前縁部上を流動し、固体陽極109Aの下へ流れてメニスカス111を形成する。
FIG. 4A is a diagram illustrating a
図4Bは、上述した図4Aに示す固体陽極109Aの上面図を示す図である。トラフ405は、電気メッキ溶液の流動を固体陽極109Aの前部に方向付けるように配向される。固体陽極109Aの前部は、ウェーハ101上での横断の方向115における固体陽極109Aの進行方向側のエッジである。固体陽極109Aの上面図は、さらに、固体陽極109Aの端部に位置した吸引孔407を示している。吸引孔407は、メニスカス111の電気メッキ溶液401を固体陽極109Aの端部に向かって引き込む役割を果たす。また、吸引孔407は、メニスカス111領域に電気メッキ溶液401を閉じ込めながら、メニスカス111領域において電気メッキ溶液401が流動できるようにする。しかしながら、本発明では、固体陽極109Aを使用する場合において、本明細書で明示的に説明したもの以外に、メニスカス111領域において電気メッキ溶液401を供給及び管理するその他の方法が考えられると理解されたい。本発明の原理は、メニスカス111領域内において電気メッキ溶液401を供給及び管理するために使用される特定の方法に関係なく、同じように維持される。
FIG. 4B is a diagram showing a top view of the
図5Aは、本発明の一実施態様における、ウェーハ101上を一方向115に横断する上述した仮想陽極109Bを示す図である。仮想陽極109Bは、多孔性の抵抗材料501を含む。陽イオンを含む電気メッキ溶液505は、多孔性の抵抗材料501を通過し、仮想陽極109Bの真下の領域においてメニスカスを形成できる。一枚以上の壁503を使用して、多孔性の抵抗材料501の上側に接触する容積内に、陽イオンを含む電気メッキ溶液505を閉じ込めることができる。一実施態様において、多孔性の抵抗材料501は、Al2O3のようなセラミックによって形成されることができる。しかしながら、他の多孔性の抵抗材料も仮想陽極について使用できると理解されたい。
FIG. 5A is a diagram showing the above-described
図5Bは、本発明の一実施態様において、メニスカス閉じ込め面507を図5Aに示す仮想陽極109Bに組み込んだものを示す図である。仮想陽極109Bにおいて、メニスカス閉じ込め面507は、ウェーハ101に向かって多孔性抵抗材料の下方へ延びる一つ以上の面を表す。メニスカス閉じ込め面507は、仮想陽極109Bの下の領域にメニスカスを閉じ込めるのを支援するように構成される。メニスカス閉じ込め面507は、例示の目的で、仮想陽極109Bに関して図示されている。メニスカス閉じ込め面507は、上記の固体陽極についても同様に適用できると理解されたい。一実施態様において、メニスカス閉じ込め面507は、実際には固体陽極の一体部分として形成することができる。
FIG. 5B is a diagram showing the
本発明の電気メッキ装置及び方法の主要な特徴は、電極及び対応するウェーハ接触面を物理的に接触させた時に乾燥状態に維持できることである。ウェーハ表面調整デバイスを、陽極がウェーハ上を横断する際に陽極に追随するように配置する構成をとることができる。これにより、電極及び対応するウェーハ接触面を適切に乾燥した状態に確保できる。 A key feature of the electroplating apparatus and method of the present invention is that it can be kept dry when the electrodes and corresponding wafer contact surfaces are in physical contact. The wafer surface conditioning device can be arranged to follow the anode as it crosses the wafer. Thereby, the electrode and the corresponding wafer contact surface can be ensured in a properly dried state.
図6は、本発明の一実施態様において、陽極がウェーハ表面上を横断する際に陽極に追随するように構成されたウェーハ表面調整デバイスの構成を示す図である。例示の目的で、図6は、ウェーハ表面調整デバイスの構成を仮想陽極の構成と併せて図示している。しかしながら、ウェーハ表面調整デバイスの構成は、上記の固体陽極と併せて同様に使用できると理解されたい。各ウェーハ表面調整デバイスは、ウェーハの表面で流体を供給するか、或いは、流体を除去するように構成されたベントとして表現できる。各ベントは、陽極の長さに対応する長さと、適切な流体流量範囲を提供するために十分な幅を有するように構成される。 FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of a wafer surface conditioning device configured to follow an anode as it traverses over the wafer surface in one embodiment of the present invention. For illustrative purposes, FIG. 6 illustrates the configuration of the wafer surface conditioning device along with the configuration of the virtual anode. However, it should be understood that the wafer surface conditioning device configuration can be used in conjunction with the solid anode described above. Each wafer surface conditioning device can be described as a vent configured to supply fluid at the surface of the wafer or to remove fluid. Each vent is configured to have a length corresponding to the length of the anode and a width sufficient to provide an appropriate fluid flow range.
図6において、第一のベント601は、吸引孔であり、陽極が上を通過した後のウェーハ表面から流体を除去する。第二のベント605は、壁603によって第一のベント601から分離される。第二のベント605は、ウェーハの表面に、洗浄のための流体を供給する。一実施態様において、洗浄のための流体は脱イオン水である。しかしながら、別の実施態様において、ウェーハ処理用途での使用に適した任意の洗浄のための流体を使用できる。第三のベント609は、壁607によって第二のベント605から分離される。第一のベント601と同様に、第三のベント609は、吸引孔であり、ウェーハの表面から流体を除去する。第四のベント613は、壁611によって第三のベント609から分離される。さらに、第四のベント613は、外壁615によって規定される。第四のベント613は、ウェーハの表面にイソプロピルアルコール(IPA)/窒素混合物を供給するために使用できる。本発明は、図6を参照して説明したベントの一部を含むウェーハ表面調整デバイスを使用して実施可能であると理解されたい。さらに、本発明は、本明細書において明示的に説明されていない他のウェーハ表面調整デバイスを使用して実施できる。
In FIG. 6, a
メッキプロセス中、堆積材料の均一性は、メッキされているウェーハの領域、即ち、電気メッキ溶液のメニスカスとウェーハとの間の界面における電流分布に左右される。メッキされているウェーハの領域における電流分布には、多数の要素が影響し得る。電流分布に影響を与える三種類の主要な要素には、1)ウェーハに接触する電極の位置及び数、2)ウェーハ上面の抵抗率、及び3)メッキされている領域に対する陽極の位置及び配置が含まれる。多孔性の抵抗材料のような均一に分布した抵抗経路を、陰極に直接接している領域、即ち、メッキされている領域と、真の陽極と陰極との間に導入することで、電流束は、均一に分布した抵抗経路と陰極との間に均一に分布される。さらに、十分に大きな抵抗を有する多孔性の抵抗材料を選択することで、ウェーハ上面の抵抗率による影響は、特にウェーハのエッジにおいて、分離及び最小化可能となり、これにより、その後のメッキプロセスの均一性が改善される。 During the plating process, the uniformity of the deposited material depends on the current distribution at the area of the wafer being plated, i.e., the interface between the electroplating solution meniscus and the wafer. Numerous factors can affect the current distribution in the area of the wafer being plated. The three main factors that influence the current distribution are: 1) the position and number of electrodes in contact with the wafer, 2) the resistivity on the top surface of the wafer, and 3) the position and placement of the anode relative to the plated area. included. By introducing a uniformly distributed resistance path, such as a porous resistive material, between the area directly in contact with the cathode, i.e., the plated area, and the true anode and cathode, the current flux is , Uniformly distributed between the uniformly distributed resistance path and the cathode. In addition, by selecting a porous resistive material with a sufficiently large resistance, the effect of the resistivity on the top surface of the wafer can be separated and minimized, especially at the edge of the wafer, thereby making the subsequent plating process uniform. Improved.
ウェーハ全体を同時にメッキするように構成された従来の電気メッキシステムは、事前にウェーハに付与された抵抗の小さい中間膜を有していなければ、ウェーハ表面上において非常に抵抗の大きい障壁膜上にメッキできない。例えば、非常に抵抗の大きい障壁膜上でのCuメッキの場合、従来のシステムでは、PVD Cuシード層を、フルウェーハメッキプロセスの前に付与する必要がある。このシード層がない場合、ウェーハ全体での抵抗の下落により、フルウェーハメッキ中にバイポーラ効果が誘発される。バイポーラ効果は、ウェーハに接触する電極に近接する領域において、メッキ分離及びエッチングを発生させる。さらに、従来のフルウェーハメッキシステムでは、電極をウェーハの外周に均一に分布させ、均一に分布させた電極のそれぞれの抵抗を同等にする必要があった。従来のフルウェーハ電気メッキシステムでは、ある電極ともう一つの電極とで、非対称な接触抵抗が存在すると、ウェーハ全体に不均一な電流分布が生じ、そのため、ウェーハ全体で不均一な材料の堆積が発生する。 A conventional electroplating system configured to plate the entire wafer at the same time, on the very high resistance barrier film on the wafer surface, unless it has a low resistance intermediate film previously applied to the wafer. Can't be plated. For example, in the case of Cu plating on a very resistive barrier film, conventional systems require a PVD Cu seed layer to be applied prior to the full wafer plating process. Without this seed layer, a drop in resistance across the wafer induces a bipolar effect during full wafer plating. The bipolar effect causes plating separation and etching in the area adjacent to the electrode that contacts the wafer. Furthermore, in the conventional full wafer plating system, it is necessary to uniformly distribute the electrodes on the outer periphery of the wafer and to equalize the resistances of the uniformly distributed electrodes. In conventional full-wafer electroplating systems, the presence of asymmetric contact resistance between one electrode and another causes a non-uniform current distribution across the wafer, which results in non-uniform material deposition across the wafer. appear.
本明細書で説明した本発明の電気メッキ装置は、従来のフルウェーハ電気メッキシステムに関する上記の問題を解決する。さらに具体的には、本発明の装置は、ウェーハとの接触時に、電極を乾燥状態に維持できる。本発明のバー形状の陽極がウェーハを横断する時、電極(群)は、ウェーハの表面のうち、陽極から離れた、抵抗が大きくなる部分に接触させられることが可能である。したがって、陰極、即ち、陽極の下でメッキされている領域に存在する電流は、均一に分布される。さらに、乾式の電極接触アプローチは、バイポーラ効果の可能性を本質的に排除する。 The electroplating apparatus of the present invention described herein solves the above problems associated with conventional full wafer electroplating systems. More specifically, the apparatus of the present invention can maintain the electrodes in a dry state upon contact with the wafer. When the bar-shaped anode of the present invention traverses the wafer, the electrode (s) can be brought into contact with the portion of the wafer surface that is away from the anode and has increased resistance. Thus, the current present in the cathode, i.e. the area plated under the anode, is evenly distributed. Furthermore, the dry electrode contact approach essentially eliminates the possibility of bipolar effects.
図7は、本発明の一実施態様において、半導体ウェーハを電気メッキする方法のフローチャートを示す図である。方法は、第一の電極を第一の位置においてウェーハに当接させる工程701を含む。工程703において、第二の電極は、第二の位置においてウェーハから切り離される。第二の位置は、ウェーハの上面を横切る中心線において第一の位置の反対側にある。方法は、さらに、ウェーハの上面において、第二の位置から第一の位置へ向かって陽極を横断させる工程705を含む。一実施態様において、横断させる工程は、ウェーハを移動させる間に陽極を固定位置に保持することで達成される。別の実施態様において、横断させる工程は、陽極を移動させる間にウェーハを固定位置に保持することで達成される。工程707において、電気メッキ溶液のメニスカスが、陽極とウェーハの上面との間に形成され、これにより、メニスカスを介して、電流が陽極と第一の電極との間に流れる。メニスカスは、陽極がウェーハの上面を横断する際に、陽極とウェーハの上面との間に閉じ込められる。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for electroplating a semiconductor wafer in one embodiment of the present invention. The method includes a
方法は、さらに、陽極が第二の位置からウェーハの上面を十分な距離だけ横断した時に、第二の位置において第二の電極をウェーハに当接させる工程709を含む。第二の電極が第二の位置において当接されると、電流は、メニスカスを介して、陽極と第二の電極との間に流れる。一実施態様において、第二の位置からの十分な距離は、メニスカスにおいて適切な電流密度分布を維持するように定められる。第二の位置からの十分な距離は、さらに、電気メッキ溶液のメニスカスに対して、第一及び第二の電極のそれぞれが乾燥した状態を確保するように定められる。方法は、第二の電極をウェーハに当接させる工程の後、第一の電極をウェーハから切り離す工程711に続く。その後、工程713において、ウェーハの上面において陽極の横断を完了させる。
The method further includes a
一実施態様において、第一及び第二の電極のそれぞれをウェーハから切り離す工程工程は、対応する電極のそれぞれを流体シールドの下に位置決めすることを含む。流体シールドは、第一及び第二の電極のそれぞれを、電気メッキ溶液のメニスカスから保護する役割を果たす。さらに、別の実施態様において、方法は、ウェーハの上面において、陽極が横断した直後の部分を洗浄する工程を含んでも良い。その後、ウェーハの上面において洗浄を行った部分を乾燥させる工程を実行しても良い。 In one embodiment, the step of separating each of the first and second electrodes from the wafer includes positioning each of the corresponding electrodes under the fluid shield. The fluid shield serves to protect each of the first and second electrodes from the meniscus of the electroplating solution. Further, in another embodiment, the method may include cleaning a portion of the upper surface of the wafer immediately after the anode has traversed. Then, you may perform the process of drying the part which cleaned on the upper surface of a wafer.
以上、本発明について、いくつかの実施態様の観点から説明してきたが、当業者は上の明細書を読み且つ図面を検討することで、その様々な変形例、追加例、置換例、及び均等物を実現し得ることは理解されよう。したがって、本発明は、本発明の本来の趣旨及び範囲に含まれるこうした全ての変形例、追加例、置換例、及び均等物を包含するものである。 While the present invention has been described in terms of several embodiments, those skilled in the art can read the above specification and review the drawings to illustrate various modifications, additions, substitutions, and equivalents. It will be understood that things can be realized. Accordingly, the present invention includes all such modifications, additions, substitutions, and equivalents that fall within the true spirit and scope of the present invention.
Claims (32)
ウェーハを保持するように構成されたウェーハ支持部と、
前記ウェーハ支持部の外周に近接した第一の位置に配置され、前記ウェーハ支持部により保持される前記ウェーハとの電気的な接続及び断絶を行うべく移動可能な第一の電極と、
前記ウェーハ支持部の前記外周に近接すると共に前記ウェーハ支持部に対して前記第一の位置の略反対側にある第二の位置に配置され、前記ウェーハ支持部により保持される前記ウェーハとの電気的な接続及び断絶を行うべく移動可能な第二の電極と、
前記ウェーハ支持部により保持される前記ウェーハの上面の上方に配置されるように構成されると共に矩形の表面領域を有する陽極であって、前記矩形の表面領域は、前記ウェーハの上面と略平行に近接するように構成されると共に、前記ウェーハの直径以上の第一の寸法と、前記ウェーハの前記直径より小さい第二の寸法により定められる陽極と、
を備え、
前記陽極と前記ウェーハ支持部は、前記ウェーハが前記ウェーハ支持部により保持される場合に前記陽極が前記ウェーハの前記上面の全体を横断できるように、前記第一の電極と前記第二の電極とを結ぶ方向に相対的に移動するように構成される
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 An apparatus for electroplating a semiconductor wafer,
A wafer support configured to hold the wafer;
A first electrode disposed at a first position proximate to an outer periphery of the wafer support and movable to perform electrical connection and disconnection with the wafer held by the wafer support;
Electricity between the wafer supporting portion and the wafer held by the wafer supporting portion is disposed at a second position which is close to the outer periphery of the wafer supporting portion and is substantially opposite to the first position with respect to the wafer supporting portion. A second electrode movable to effect connection and disconnection;
An anode configured to be disposed above the upper surface of the wafer held by the wafer support and having a rectangular surface area, the rectangular surface area being substantially parallel to the upper surface of the wafer An anode defined by a first dimension greater than or equal to the diameter of the wafer and a second dimension smaller than the diameter of the wafer;
With
The first electrode and the second electrode are arranged so that the anode can traverse the entire upper surface of the wafer when the wafer is held by the wafer support. An apparatus for electroplating semiconductor wafers that is configured to move relatively in the direction of linking.
前記ウェーハの前記上面に対する前記陽極の前記矩形の表面領域の前記近接性は、前記陽極の前記矩形の表面領域を、ウェーハの前記上面の領域に供給される電気メッキ溶液のメニスカスに接触するように十分に接近したものである
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 In the apparatus which electroplates the semiconductor wafer of Claim 1,
The proximity of the rectangular surface area of the anode to the upper surface of the wafer is such that the rectangular surface area of the anode contacts a meniscus of an electroplating solution supplied to the upper surface area of the wafer. Equipment for electroplating semiconductor wafers that are close enough.
前記陽極の前記矩形の表面領域と前記メニスカスとの接触により、電流が前記メニスカスを通って、前記ウェーハに電気的に接続するように移動させた前記第一の電極又は前記第二の電極のいずれかへ流れる
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 In the apparatus which electroplates the semiconductor wafer of Claim 2,
Either the first electrode or the second electrode moved by the contact between the rectangular surface region of the anode and the meniscus so that an electric current passes through the meniscus and is electrically connected to the wafer. Equipment for electroplating semiconductor wafers flowing into
前記陽極が前記第一の電極の上を横断する際に、前記第一の電極を前記ウェーハから電気的に断絶するために移動させた場合に、前記電気メッキ溶液のメニスカスへの曝露から前記第一の電極を保護するように構成された第一の流体シールドと、
前記陽極が前記第二の電極の上を横断する際に、前記第二の電極を前記ウェーハから電気的に断絶するために移動させた場合に、前記電気メッキ溶液のメニスカスへの曝露から前記第二の電極を保護するように構成された第二の流体シールドと、
を備える半導体ウェーハを電気メッキする装置。 The apparatus for electroplating a semiconductor wafer according to claim 2 further comprises:
When the anode traverses over the first electrode, the first electrode is moved to electrically disconnect it from the wafer and the first from exposure of the electroplating solution to the meniscus. A first fluid shield configured to protect one electrode;
When the anode traverses over the second electrode, the second electrode is moved to electrically disconnect it from the wafer and the first from exposure of the electroplating solution to the meniscus. A second fluid shield configured to protect the second electrode;
An apparatus for electroplating a semiconductor wafer comprising:
前記陽極の前記矩形の表面領域は、前記ウェーハの前記表面上において前記電気メッキ溶液のメニスカスを形成するために、陽イオンを含んだ電気メッキ溶液の通過を許容するように構成された多孔性の抵抗材料によって形成される
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 In the apparatus which electroplates the semiconductor wafer of Claim 2,
The rectangular surface region of the anode is a porous structure configured to allow passage of an electroplating solution containing cations to form a meniscus of the electroplating solution on the surface of the wafer. Equipment for electroplating semiconductor wafers made of resistive materials.
前記陽極の前記矩形の表面領域は、消耗陽極材料によって形成される
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 In the apparatus which electroplates the semiconductor wafer of Claim 1,
The rectangular surface region of the anode is formed of a consumable anode material. An apparatus for electroplating a semiconductor wafer.
前記陽極は、固定位置に留まるように構成され、前記ウェーハ支持部は、前記陽極に対して移動するように構成される
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 In the apparatus which electroplates the semiconductor wafer of Claim 1,
The anode is configured to remain in a fixed position, and the wafer support is configured to move relative to the anode. An apparatus for electroplating a semiconductor wafer.
前記ウェーハ支持部は、固定位置に留まるように構成され、前記陽極は、前記ウェーハ支持部に対して移動するように構成される
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 In the apparatus which electroplates the semiconductor wafer of Claim 1,
The wafer support is configured to remain in a fixed position, and the anode is configured to move relative to the wafer support. An apparatus for electroplating a semiconductor wafer.
ウェーハを保持するように構成されたウェーハ支持部と、
前記ウェーハ支持部の外周に近接すると共に前記ウェーハ支持部の第一の半外周に沿った第一の位置に配置され、前記ウェーハ支持部により保持される前記ウェーハと電気的に接触すべく移動可能に構成された第一の電極と、
前記ウェーハ支持部の前記外周に近接すると共に前記ウェーハ支持部の前記第一の半外周を除く前記ウェーハ支持部の第二の半外周に沿った第二の位置に配置され、前記ウェーハ支持部により保持される前記ウェーハと電気的に接触すべく移動可能に構成された第二の電極と、
前記ウェーハ支持部により保持される前記ウェーハの上面の上方に配置されるように構成されると共に矩形の表面領域を有する陽極であって、前記矩形の表面領域は、前記ウェーハの上面と略平行に近接するように構成されると共に、前記ウェーハの直径以上の第一の寸法と、前記ウェーハの前記直径より小さい第二の寸法により定められる陽極と、
を備え、
前記陽極と前記ウェーハ支持部は、前記ウェーハが前記ウェーハ支持部により保持される場合に前記陽極が前記ウェーハの前記上面の全体を横断できるように、前記第一の電極と前記第二の電極とを結ぶ方向に相対的に移動するように構成される
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 An apparatus for electroplating a semiconductor wafer,
A wafer support configured to hold the wafer;
Proximate to the outer periphery of the wafer support and located at a first position along the first semi-perimeter of the wafer support and movable to make electrical contact with the wafer held by the wafer support A first electrode configured in
Proximate to the outer periphery of the wafer support and disposed at a second position along the second semi-periphery of the wafer support excluding the first semi-periphery of the wafer support, and by the wafer support A second electrode configured to be movable to be in electrical contact with the wafer to be held;
An anode configured to be disposed above the upper surface of the wafer held by the wafer support and having a rectangular surface area, the rectangular surface area being substantially parallel to the upper surface of the wafer An anode defined by a first dimension greater than or equal to the diameter of the wafer and a second dimension smaller than the diameter of the wafer;
With
The first electrode and the second electrode are arranged so that the anode can traverse the entire upper surface of the wafer when the wafer is held by the wafer support. An apparatus for electroplating semiconductor wafers that is configured to move relatively in the direction of linking.
前記ウェーハの前記上面に対する前記陽極の前記矩形の表面領域の前記近接性は、前記陽極の前記矩形の表面領域を、ウェーハの前記上面の領域に供給される電気メッキ溶液のメニスカスに接触するように十分に接近したものである
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 In the apparatus which electroplates the semiconductor wafer of Claim 9,
The proximity of the rectangular surface area of the anode to the upper surface of the wafer is such that the rectangular surface area of the anode contacts a meniscus of an electroplating solution supplied to the upper surface area of the wafer. Equipment for electroplating semiconductor wafers that are close enough.
前記陽極の前記矩形の表面領域と前記メニスカスとの接触により、電流が前記メニスカスを通って、前記ウェーハと電気的に接触するように移動させた前記第一の電極又は前記第二の電極のいずれかへ流れる
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 In the apparatus which electroplates the semiconductor wafer of Claim 10,
Either the first electrode or the second electrode moved by the contact between the rectangular surface region of the anode and the meniscus so that an electric current passes through the meniscus and is in electrical contact with the wafer. Equipment for electroplating semiconductor wafers flowing into
前記陽極が前記第一の電極の上を横断する際に、前記第一の電極を前記ウェーハから離れる方向へ移動させた場合に、前記電気メッキ溶液のメニスカスへの曝露から前記第一の電極を保護するように構成された第一の流体シールドと、
前記陽極が前記第二の電極の上を横断する際に、前記第二の電極を前記ウェーハから離れる方向へ移動させた場合に、前記電気メッキ溶液のメニスカスへの曝露から前記第二の電極を保護するように構成された第二の流体シールドと、
を備える半導体ウェーハを電気メッキする装置。 The apparatus for electroplating a semiconductor wafer according to claim 10 further comprises:
When moving the first electrode away from the wafer as the anode crosses over the first electrode, the first electrode is removed from exposure of the electroplating solution to the meniscus. A first fluid shield configured to protect;
When moving the second electrode away from the wafer as the anode crosses over the second electrode, the second electrode is removed from exposure of the electroplating solution to the meniscus. A second fluid shield configured to protect;
An apparatus for electroplating a semiconductor wafer comprising:
前記陽極の前記矩形の表面領域は、前記ウェーハの前記表面上において前記電気メッキ溶液のメニスカスを形成するために、陽イオンを含んだ電気メッキ溶液の通過を許容するように構成された多孔性の抵抗材料によって形成される
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 In the apparatus which electroplates the semiconductor wafer of Claim 10,
The rectangular surface region of the anode is a porous structure configured to allow passage of an electroplating solution containing cations to form a meniscus of the electroplating solution on the surface of the wafer. Equipment for electroplating semiconductor wafers made of resistive materials.
前記陽極の前記矩形の表面領域は、消耗陽極材料によって形成される
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 In the apparatus which electroplates the semiconductor wafer of Claim 9,
The rectangular surface region of the anode is formed of a consumable anode material. An apparatus for electroplating a semiconductor wafer.
前記陽極は、固定位置に留まるように構成され、前記ウェーハ支持部は、前記陽極に対して移動するように構成される
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 In the apparatus which electroplates the semiconductor wafer of Claim 9,
The anode is configured to remain in a fixed position, and the wafer support is configured to move relative to the anode. An apparatus for electroplating a semiconductor wafer.
前記ウェーハ支持部は、固定位置に留まるように構成され、前記陽極は、前記ウェーハ支持部に対して移動するように構成される
半導体ウェーハを電気メッキする装置。 In the apparatus which electroplates the semiconductor wafer of Claim 9,
The wafer support is configured to remain in a fixed position, and the anode is configured to move relative to the wafer support. An apparatus for electroplating a semiconductor wafer.
ウェーハを保持するように定められたウェーハ支持構造と、
前記ウェーハ支持構造の外周の近傍かつ外側にそれぞれ存在する第一の位置から第二の位置へ前記ウェーハ支持構造上を横断するように構成された陽極であって、
前記陽極は、さらに、前記陽極の水平面と前記ウェーハ支持構造により保持される前記ウェーハの上面との間の電気メッキ溶液のメニスカスに接触するように構成され、
前記陽極の前記水平面は、前記ウェーハ支持構造により保持される前記ウェーハを横切る第一の弦に沿って延びる矩形の領域を有し、
前記矩形領域は、前記ウェーハの直径以上の第一の寸法により定められ、さらに、前記ウェーハの前記直径より小さい第二の寸法により定められており、
前記第一の弦は、前記第一の位置から前記第二の位置へ延びる第二の弦と略垂直である
陽極と、
前記第一の位置に略近接した第一の接触位置において、前記ウェーハ支持構造により保持される前記ウェーハと電気的に接触すべく移動可能に構成された第一の電極と、
前記第二の位置に略近接した第二の接触位置において、前記ウェーハ支持構造により保持される前記ウェーハと電気的に接触すべく移動可能に構成された第二の電極と、
を備える、半導体ウェーハ電気メッキシステム。 A semiconductor wafer electroplating system,
A wafer support structure defined to hold the wafer;
An anode configured to traverse over the wafer support structure from a first position to a second position, each located near and outside an outer periphery of the wafer support structure,
The anode is further configured to contact a meniscus of an electroplating solution between a horizontal surface of the anode and an upper surface of the wafer held by the wafer support structure;
The horizontal surface of the anode has a rectangular region extending along a first chord across the wafer held by the wafer support structure;
The rectangular region is defined by a first dimension that is greater than or equal to the diameter of the wafer, and is further defined by a second dimension that is less than the diameter of the wafer;
The first string is substantially perpendicular to a second string extending from the first position to the second position;
A first electrode configured to be movable to be in electrical contact with the wafer held by the wafer support structure at a first contact position substantially proximate to the first position;
A second electrode configured to be movable to be in electrical contact with the wafer held by the wafer support structure at a second contact position substantially proximate to the second position;
A semiconductor wafer electroplating system.
前記電気メッキ溶液のメニスカスは、前記矩形の領域を有する前記陽極の前記水平面と前記ウェーハの前記上面との間の領域に閉じ込められる
半導体ウェーハ電気メッキシステム。 The semiconductor wafer electroplating system according to claim 17,
The meniscus of the electroplating solution is confined in a region between the horizontal surface of the anode having the rectangular region and the top surface of the wafer.
前記陽極と前記電気メッキ溶液のメニスカスとの間の接触により、電流が前記電気メッキ溶液のメニスカスを通って、前記ウェーハと電気的に接触するように移動させた前記第一の電極又は前記第二の電極のいずれかへ流れる
半導体ウェーハ電気メッキシステム。 The semiconductor wafer electroplating system according to claim 17,
Contact between the anode and the meniscus of the electroplating solution causes the first electrode or the second electrode to be moved in electrical contact with the wafer through the meniscus of the electroplating solution. A semiconductor wafer electroplating system that flows to one of the electrodes.
前記陽極が前記第一の電極の上を横断する際に、前記第一の電極を前記ウェーハから離れる方向へ移動させた場合に、前記電気メッキ溶液のメニスカスへの曝露から前記第一の電極を保護するように構成された第一の流体シールドと、
前記陽極が前記第二の電極の上を横断する際に、前記第二の電極を前記ウェーハから離れる方向へ移動させた場合に、前記電気メッキ溶液のメニスカスへの曝露から前記第二の電極を保護するように構成された第二の流体シールドと、
を備える半導体ウェーハ電気メッキシステム。 The semiconductor wafer electroplating system according to claim 17,
When moving the first electrode away from the wafer as the anode crosses over the first electrode, the first electrode is removed from exposure of the electroplating solution to the meniscus. A first fluid shield configured to protect;
When moving the second electrode away from the wafer as the anode crosses over the second electrode, the second electrode is removed from exposure of the electroplating solution to the meniscus. A second fluid shield configured to protect;
A semiconductor wafer electroplating system comprising:
前記矩形の領域を有する前記陽極の前記水平面は、前記電気メッキ溶液のメニスカスを形成するために、陽イオンを含んだ電気メッキ溶液の通過を許容するように構成された多孔性の抵抗材料によって形成される
半導体ウェーハ電気メッキシステム。 The semiconductor wafer electroplating system according to claim 17,
The horizontal surface of the anode having the rectangular region is formed by a porous resistive material configured to allow passage of an electroplating solution containing cations to form a meniscus of the electroplating solution. Semiconductor wafer electroplating system.
前記矩形の領域を有する前記陽極の前記水平面は、消耗陽極材料によって形成される
半導体ウェーハ電気メッキシステム。 The semiconductor wafer electroplating system according to claim 17,
The horizontal surface of the anode having the rectangular region is formed of a consumable anode material.
前記陽極は、固定位置に留まるように構成され、前記ウェーハ支持部は、前記陽極に対して移動するように構成される
半導体ウェーハ電気メッキシステム。 The semiconductor wafer electroplating system according to claim 17,
The anode is configured to remain in a fixed position, and the wafer support is configured to move relative to the anode. Semiconductor wafer electroplating system.
前記ウェーハ支持部は、固定位置に留まるように構成され、前記陽極は、前記ウェーハ支持部に対して移動するように構成される
半導体ウェーハ電気メッキシステム。 The semiconductor wafer electroplating system according to claim 17,
The wafer support is configured to remain in a fixed position, and the anode is configured to move relative to the wafer support. Semiconductor wafer electroplating system.
第一の電極を第一の位置においてウェーハに当接させ、
前記ウェーハの前記上面を横断する中心線に対して前記第一の位置の反対側に在る第二の位置から前記第一の位置に向かって、陽極を前記ウェーハの上面において横断させ、
ここで、前記陽極は、ウェーハの上面と略平行に近接するように定められる矩形領域を有しており、前記矩形領域は前記ウェーハの直径以上の第一の寸法を有しており、前記矩形領域は、さらに、前記ウェーハの前記直径より小さい第二の寸法により定められており、
前記陽極と前記ウェーハの前記上面との間に電気メッキ溶液のメニスカスを形成することにより、前記メニスカスを介して、前記陽極と前記第一の電極との間に電流を流し、
前記陽極が前記第二の位置から前記ウェーハの前記上面を十分な距離だけ横断した時に、前記第二の位置において第二の電極を前記ウェーハに当接させることにより、前記メニスカスを介して、前記陽極と前記第二の電極との間に電流を流し、
前記第二の電極を当接させた後に、前記第一の電極を前記ウェーハから切り離し、
前記ウェーハの前記上面において前記陽極の横断を完了する、半導体ウェーハを電気メッキする方法。 A method for electroplating a semiconductor wafer comprising:
Bringing the first electrode into contact with the wafer at the first position;
Traversing the anode at the upper surface of the wafer from a second position opposite the first position to a first line relative to a centerline traversing the upper surface of the wafer;
Here, the anode has a rectangular area determined so as to be substantially parallel to the upper surface of the wafer, and the rectangular area has a first dimension equal to or larger than the diameter of the wafer, The region is further defined by a second dimension that is smaller than the diameter of the wafer;
By forming a meniscus of an electroplating solution between the anode and the upper surface of the wafer, a current is passed between the anode and the first electrode via the meniscus,
When the anode has traversed the upper surface of the wafer from the second position by a sufficient distance, the second electrode is brought into contact with the wafer at the second position, via the meniscus, A current is passed between the anode and the second electrode;
After contacting the second electrode, the first electrode is separated from the wafer,
A method of electroplating a semiconductor wafer that completes traversing the anode on the top surface of the wafer.
前記陽極が前記第二の位置を横断する前に前記第二の電極を前記ウェーハから切り離す半導体ウェーハを電気メッキする方法。 The method for electroplating a semiconductor wafer according to claim 25 further comprises:
A method of electroplating a semiconductor wafer that separates the second electrode from the wafer before the anode crosses the second position.
前記第一及び第二の電極のそれぞれを前記ウェーハから切り離すことは、前記電極のそれぞれを流体シールドの下に位置決めすることを含み、
前記流体シールドは、前記電極のそれぞれを前記電気メッキ溶液のメニスカスから保護する役割を果たす半導体ウェーハを電気メッキする方法。 The method of electroplating a semiconductor wafer according to claim 26 ,
Detaching each of the first and second electrodes from the wafer includes positioning each of the electrodes under a fluid shield;
The method of electroplating a semiconductor wafer, wherein the fluid shield serves to protect each of the electrodes from the meniscus of the electroplating solution.
前記第二の位置からの前記十分な距離は、前記メニスカスにおいて適切な電流密度分布を維持し、前記電気メッキ溶液のメニスカスに対して前記第一および第二の電極のそれぞれが乾燥した状態を確保するように定められる半導体ウェーハを電気メッキする方法。 The method of electroplating a semiconductor wafer according to claim 25 ,
The sufficient distance from the second position maintains an appropriate current density distribution in the meniscus and ensures that each of the first and second electrodes is dry with respect to the meniscus of the electroplating solution. A method of electroplating a semiconductor wafer that is defined to be.
前記横断は、前記ウェーハを移動させる間に前記陽極を固定位置に保持することにより実行される半導体ウェーハを電気メッキする方法。 The method of electroplating a semiconductor wafer according to claim 25 ,
The method of electroplating a semiconductor wafer, wherein the traversing is performed by holding the anode in a fixed position while moving the wafer.
前記横断は、前記陽極を移動させる間に前記ウェーハを固定位置に保持することにより実行される半導体ウェーハを電気メッキする方法。 The method of electroplating a semiconductor wafer according to claim 25 ,
The method of electroplating a semiconductor wafer, wherein the traversing is performed by holding the wafer in a fixed position while moving the anode.
前記陽極が前記ウェーハの前記上面を横断する際に、前記陽極と前記ウェーハの前記上面との間に前記メニスカスを閉じ込める半導体ウェーハを電気メッキする方法。 The method for electroplating a semiconductor wafer according to claim 25 further comprises:
A method of electroplating a semiconductor wafer that confines the meniscus between the anode and the top surface of the wafer as the anode crosses the top surface of the wafer.
前記ウェーハの前記上面において、前記陽極が横断した直後の部分を洗浄し、
前記ウェーハの前記上面において、前記洗浄された部分を乾燥させる半導体ウェーハを電気メッキする方法。 The method for electroplating a semiconductor wafer according to claim 25 further comprises:
Cleaning the top surface of the wafer immediately after the anode has traversed;
A method of electroplating a semiconductor wafer for drying the cleaned portion on the upper surface of the wafer.
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US20080152823A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Lam Research Corporation | Self-limiting plating method |
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US7521358B2 (en) * | 2006-12-26 | 2009-04-21 | Lam Research Corporation | Process integration scheme to lower overall dielectric constant in BEoL interconnect structures |
US8058164B2 (en) * | 2007-06-04 | 2011-11-15 | Lam Research Corporation | Methods of fabricating electronic devices using direct copper plating |
US8673769B2 (en) * | 2007-06-20 | 2014-03-18 | Lam Research Corporation | Methods and apparatuses for three dimensional integrated circuits |
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Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5660642A (en) | 1995-05-26 | 1997-08-26 | The Regents Of The University Of California | Moving zone Marangoni drying of wet objects using naturally evaporated solvent vapor |
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US6398975B1 (en) | 1997-09-24 | 2002-06-04 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) | Method and apparatus for localized liquid treatment of the surface of a substrate |
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US6090711A (en) * | 1997-09-30 | 2000-07-18 | Semitool, Inc. | Methods for controlling semiconductor workpiece surface exposure to processing liquids |
US6416647B1 (en) * | 1998-04-21 | 2002-07-09 | Applied Materials, Inc. | Electro-chemical deposition cell for face-up processing of single semiconductor substrates |
JP2002506488A (en) * | 1998-04-21 | 2002-02-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Electrochemical deposition system and substrate electroplating method |
US6328872B1 (en) * | 1999-04-03 | 2001-12-11 | Nutool, Inc. | Method and apparatus for plating and polishing a semiconductor substrate |
JP2000232078A (en) * | 1999-02-10 | 2000-08-22 | Toshiba Corp | Plating method and apparatus |
CN1217034C (en) * | 1999-04-13 | 2005-08-31 | 塞米用具公司 | Workpiece processor having processing chamber with improved processing fluid flow |
US20020121290A1 (en) | 1999-08-25 | 2002-09-05 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for cleaning/drying hydrophobic wafers |
US6632335B2 (en) * | 1999-12-24 | 2003-10-14 | Ebara Corporation | Plating apparatus |
US6547937B1 (en) | 2000-01-03 | 2003-04-15 | Semitool, Inc. | Microelectronic workpiece processing tool including a processing reactor having a paddle assembly for agitation of a processing fluid proximate to the workpiece |
US6852208B2 (en) * | 2000-03-17 | 2005-02-08 | Nutool, Inc. | Method and apparatus for full surface electrotreating of a wafer |
US6495005B1 (en) | 2000-05-01 | 2002-12-17 | International Business Machines Corporation | Electroplating apparatus |
JP2002093761A (en) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Sony Corp | Polishing method, polishing system, plating method and plating system |
US6746589B2 (en) * | 2000-09-20 | 2004-06-08 | Ebara Corporation | Plating method and plating apparatus |
US6610189B2 (en) * | 2001-01-03 | 2003-08-26 | Applied Materials, Inc. | Method and associated apparatus to mechanically enhance the deposition of a metal film within a feature |
WO2002101796A2 (en) | 2001-06-12 | 2002-12-19 | Verteq, Inc. | Megasonic cleaner and dryer system |
US6773573B2 (en) * | 2001-10-02 | 2004-08-10 | Shipley Company, L.L.C. | Plating bath and method for depositing a metal layer on a substrate |
US7153400B2 (en) * | 2002-09-30 | 2006-12-26 | Lam Research Corporation | Apparatus and method for depositing and planarizing thin films of semiconductor wafers |
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